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ANALISIS Y DISEÑO DE GEOMETRICO DE CARRETERAS

Por: Ing. Manuel Borja Suárez

Jun-2013

Análisis del Manual de Diseño Geométrico de Carreteras DG-2001 Pág. 2 Ing. Manuel Borja Suárez

1) CLASIFICACION DE LAS CARRETERAS EN EL PERU

1.1) Según la Demanda: a) Autopistas de 1ra. Clase (AP)

IMDA > 6000 veh/día

Calzadas separadas con separador central > 6m

Dos o más carriles por calzada, c/carril >= 3.60 m

Control total de accesos

Proporciona flujo vehicular continuo b) Autopistas de 2da. Clase: Carreteras Dual o Multicarril (MC)

IMDA 4001 – 6000 veh/día

Calzadas separadas con separador central >= 3m

Dos o más carriles por calzada, c/carril >= 3.60 m

Control parcial de accesos

Proporciona flujo vehicular continuo

c) Carreteras de 1era. Clase (DC)

IMDA: 2001 - 4000 veh/día

Una calzadas de 2 carriles, c/carril >= 3.60 m

d) Carreteras de 2da. Clase (DC)

IMDA: 400- 2000 veh/día

Una calzadas de 2 carriles

e) Carreteras de 3ra. Clase (DC)

IMDA: < 400 veh/día

Una calzadas de 2 carriles f) Carreteras de Bajo Volumen de Tránsito Pavimentadas (BVT)

Base legal: RM. N˚ 305-2008-MTC/02

IMDA: Hasta 350 veh/día

Vehículos de carga y pasajeros hasta 3 ejes (B3, C3)

Superficie rodadura: Desde tratamiento superficial asfáltico hasta carpeta asfáltica g) Carreteras de Bajo Volumen de Tránsito No Pavimentadas

Base legal: RM. N˚ 303-2008-MTC/02

IMDA: Hasta 200 veh/día

Superficie rodadura: Afirmado estabilizado por diferentes métodos

Sub-Clasificación:

T3 IMDA: 101 - 200 veh/día (2 carriles, calzada: 5.5. – 6 m)

T2 IMDA: 51 - 100 veh/día (2 carriles, calzada: 5.5. – 6 m)

T1 IMDA: 16 - 50 veh/día (1 carril, calzada: 3.5)

T0 IMDA: < 15 veh/día (1 carril, calzada: 3.5)

Trocha carrozable: IMDA indefinido (1 sendero) Nota: Para las calzadas de 1 carril se deben considerar plazoletas de cruce cada 500 m.


1.2) Según la orografía del terreno:

Orografía tipo 1: Inclinación transversal del terreno <= 10%

Orografía tipo 2: Inclinación transversal del terreno 10% – 50%

Orografía tipo 3: Inclinación transversal del terreno 50% – 100%

Orografía tipo 4: Inclinación transversal del terreno > 100%

2) DISEÑO DEL ALINEAMIENTO HORIZONTAL

A) VELOCIDAD DIRECTRIZ

Ver Tabla 104.01: Clasificación de la Red Vial Nacional y su relación con la velocidad de diseño

Máxima velocidad a desarrollar por los vehículos para que circulen con seguridad

Rango según Reglamento: 30 – 150 km/h

Condiciona la mayoría de características geométricas del proyecto

Se debe evitar cambios repentinos en la velocidad de diseño a lo largo de la carretera.

Las diferencias de velocidad entre tramos continuos no debe ser mayor a 20 km/h

La longitud mínima a partir de la cual se puede variar la velocidad directriz es de 2 km.

B) RADIO MÍNIMO DE LAS CURVAS HORIZONTALES

Ver Tabla 402.02: Radios mínimos y peraltes máximos para diseño de carreteras

Longitud de curva máxima: 800 m.

Radio máximo: 10000 m

Por fórmula empírica:

Donde: R min = Radio mínimo (m) V = Veloc. Directriz (Km/h) Pmax = Peralte máximo de la curva (en decimal) Fmax = Coef. Fricción transversal (0.14-0.17)

C) PERALTE

Ver ábaco (Fig. 304.04): Peralte en zona rural tipo 1,2

Ver ábaco (Fig. 304.05): Peralte en zona rural tipo 3,4

Ver ábaco (304.06): Peralte en zonas con peligro de hielo

Ver ábaco (304.08): Peralte en zonas urbanas

Peraltes máximos: Tabla: 304.04

Contrarrestar la fuerza centrífuga.

Existen curvas para las cuales es necesario solo un peralte mínimo, en función a la velocidad directriz y el radio de la curva: Tabla 304.07

Existen curvas para las cuales no es necesario diseñar peralte: Tabla 304.08

Giro del peralte: Por lo general y más recomendable alrededor del eje de la calzada

En muchos casos se justifica utilizar radios superiores al mínimo con peraltes inferiores al máximo.

Se calcula mediante la siguiente fórmula:


Donde: P = Peralte máximo en decimales R = Radio de la curva (m) V = Velocidad (Km/h) f = Coef. Fricción lateral máximo asociado a la Velocidad

E) SOBREANCHO

Ver Tabla 402.04: Valores de Sobreancho para vehículo tipo C2

Ver Tabla 402.05: Factores de Reducción del sobreancho para calzadas mayores a 7m

Permite compensar el mayor espacio requerido por los vehículos en las curvas.

Aplicado solo al borde interior de la calzada a lo largo de la longitud de la curva y antes de construir las bermas. (Long. De transición del peralte)

Redondear a múltiplos de 0.10 m por proceso constructivo.

Valor mínimo: 30 cm.

Para calzadas mayores de 7m, reducir sobreancho según factor de reducción (Tabla 402.05)

Los sobreanchos también deben considerarse en el metrado de la estructura del pavimento (sub base, base, carpeta asfáltica). En algunos casos cuando las secciones transversales están en terraplén, también se deben considerar mayores metrados para los rellenos.

Para calcular el valor del sobreancho se utiliza la siguiente fórmula:

( √ )

√

Donde: S/a = Sobreancho (m) N = Número de carriles R = Radio de la curva (m) L = Dist. entre eje posterior y la parte frontal del vehículo (Tomar como Ref. Tabla 202.01) V = Veloc. Directriz (Km/h)

F) VISIBILIDAD EN CURVAS HORIZONTALES

F.1) DISTANCIA DE VISIBILIDAD PARADA (Dp):

Ver Abaco (Fig. 402.05): Distancia de Visibilidad de Parada

Ver Fig. 402.10g: Visibilidad en curvas en planta

Dist. mínima requerida para que un vehículo se detenga antes de alcanzar un objeto inmóvil en su trayectoria.

Visibilidad para el conductor del carril interno de la curva.

Se mide a lo largo del recorrido del eje del carril interior de la curva.

La pendiente longitudinal de la rasante influye sobre la Dp, para valores mayores a 5% de pendiente y velocidades mayores a 80 km/h.

Todos los puntos de la carretera deben estar provistos de una distancia mínima de visibilidad de parada.

Para asegurar la Visibilidad se produce un despeje lateral para los taludes de corte. (Fig. 402.08)

Existen dos casos: Dp< Long. Curva y Dp > Long. Curva

Para calcular la Dp se puede utilizar la siguiente fórmula:


Donde: Dp = Dist. de Visibilidad de parada (m) V = Veloc. Directriz (Km/h) t = Tiempo de percepción y reacción: (1.51 s) f = Coef. Fricción que varía con la Velocidad (0.30– 0.40) i = Pendiente longitudinal rasante en decimales

En el diseño de curvas horizontales existen cuatro posibilidades de interpretar el signo de la pendiente para la rasante en ese tramo. - Cuando la Pendiente de la rasante > 0%, existen dos casos: Si Curva Horiz. Derecha Utilizar pendiente + % Si Curva Horiz. Izquierda Utilizar pendiente - % - Cuando la Pendiente de la rasante < 0%, Si Curva Horiz. Derecha Utilizar pendiente - % Si Curva Horiz. Izquierda Utilizar pendiente + %

Diseñar la curva en función al vehículo que circula por el carril interno.

F.2) DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PASO O ADELANTAMIENTO (Da):

Ver ábaco (Fig. 402.06): Distancia de visibilidad de paso

Dist. mínima requerida para que un vehículo sobrepase a otro que viaja a una velocidad de 15 Km/h menor, sin causar alteración a la velocidad de un tercer vehículo que viaja en sentido contrario.

G) DESPEJE LATERAL (DL)

Ver ábaco (Fig. 402.07): Despeje Lateral en curvas por Visibilidad de Parada y Adelantamiento. (En este ábaco se ha considerado la Distancia de Visibilidad de Parada para una pendiente uniforme del tramo de 0% aprox.)

Ver Fig. 402.08: Sección transversal del despeje lateral

Es el despeje lateral que tienen las secciones transversales dentro de una curva circular para proporcionar la Visibilidad de Parada o Adelantamiento necesaria y evitar accidentes.

El despeje lateral se mide en forma transversal desde el eje central del carril interno de la curva.

Por lo general el despeje lateral implicará cortes adicionales de material o la reubicación de viviendas ubicadas en las partes internas de las curvas.

Para dibujar el despeje lateral se tiene que analizar el dibujo de la sección transversal, ya que si la sección transversal está en relleno, es probable que no se necesite despeje lateral.

El despeje lateral máximo en el kilometraje del centro de la curva se calcula mediante la siguiente fórmula:

[ (

)]

Donde: DL = Despeje lateral máximo (m) R = Radio de la curva (m) Dv = Dist. de Visibilidad de Parada ó de Adelantamiento (Dp ó Da)


Para determinar el despeje lateral en las otras secciones transversales se deberá dibujar la envolvente de visuales partiendo desde un punto ubicado en el kilómetraje: PC – Dv, hasta llegar al kilometraje: PT + Dv

Se debe verificar si los despejes laterales calculados para cada sección transversal son aplicables, ya que por lo general antes de llegar al PC y después del PT, los valores del despeje son mínimos (menores que el ancho de: la mitad del carril + más la berma + sobreancho), por lo que no sería necesario su dibujo dentro de las secciones transversales. Así mismo los despejes laterales podrían caer en tramos de relleno ó terraplén en los cuales es probable que existe la visibilidad necesaria. En todo caso antes de calcular los despejes laterales se debe verificar la topografía de las secciones transversales.

H) OTROS REQUISITOS GENERALES PARA EL ALINEAMIENTO HORIZONTAL

H.1) CURVAS CIRCULARES:

Para ángulos de deflexión ( α ) <= 5˚ Long. Curva > 30(10 – α )

No usar nunca ángulos de deflexión ( α ) < 0˚ 59’

Longitud de curva mínima: > 3V (Carreteras 2 carriles); > 6V (Autopistas)

Cuando existan curvas sucesivas sin tramo intermedio o tramo tangente <= 200m, los radios de las curvas deben estar relacionados según Fig. 402.10 (Carreteras 2da. Clase)

No es deseable dos curvas sucesivas en el mismo sentido unidas por un tramo en tangente muy corto; sustituirlas por una sola curva bien estudiada, ó una tangente intermedia > 500m. (poco aplicable).

En curvas en doble sentido “S”, el Radio de la curva mayor no debe exceder el 50% el Radio de la curva menor: ( R1 / R2 <= 1.5 ) … R1> R2

En curvas “S” sin tangente intermedia, el parámetro A1 de una clotoide no debe ser mayor al doble del parámetro A2 de la otra clotoide. ( A1 / A2 > 2 )

H.2) TRAMOS EN TANGENTE:

Ver Tabla 402.01: Longitud de tramos en tangente

Limitar tramos rectos para evitar problemas de cansancio y exceso de velocidad.

Longitudes mínimas de tramos rectos (en tangente) entre curvas - Para curvas en sentido contrario ó en “S” (Mayor que 5s de recorrido) >=1.39V (V en Km/h) - Para curvas en el mismo sentido ó en “U” (Mayor que 10s de recorrido) >= 2.78 V (Normas: 6s, 12s, 75s, no coincide con tabla 402.01)

Longitudes máximas de tramos en tangente ó rectos: (Menos de 60s de recorrido) <= 16.7 V

Cuando las longitudes mínimas no se puedan cumplir es preferible anular la tangente alargando convenientemente las longitudes de transición en espiral.


TE

EC

CE

ET

R

Rc

PC

PT

R

o'

o

Lc

PI

Curv

a

inic

ial

M

T

Le

Esp

iral de

Tra

nsic

ión

I) DISEÑO DE CURVAS DE TRANSICIÓN EN ESPIRAL (Le)


Ver Tabla 402.06: Variación de la aceleración transversal no compensada

Ver Tabla 402.07: Longitud de curva de transición mínima

Ver Tabla 402.08: Radios mínimos para prescindir de la curva de transición

Una Curva de transición en espiral es un segmento de una Clotoide que empalma a la entrada y a la salida con una curva circular de radio constante.

Es una Curva que pertenece a la familia de las espirales, su diseño geométrico está basado en la Clotoide.

Permite que un vehículo se mantenga en el centro del carril, manteniendo su velocidad y evitando que invada el carril contrario.

Provee un cambio gradual entre tramos tangentes y la curva circular

Existen curvas horizontales en las cuales opcionalmente se puede prescindir del diseño de una curva en espiral, dependiendo de la Velocidad Directriz y del Radio (Ver Tabla. 402.08).

Se puede prescindir también de una curva de transición en lo siguientes casos - Si el Radio requiere P > 3% Usar curva de transición - Si el Radio requiere P < 3% y V <100 km/h Prescindir de la curva de transición - Si el Radio requiere P < 2.5% y V >=110 km/h Prescindir de la curva de transición

Los valores calculados de “Le” se pueden aumentar como máximo hasta un 50%.

Por simetría: Long. Transición de entrada = Long. Transición de salida

La longitud de transición en espiral ”Le” mínima es de 30 m y se calcula con las siguientes ecuaciones:

)Clotoide_la_de_ecuación....(R

ALe

2

Donde: Le = Longitud de transición de la curva en espiral. Esta longitud se mide a lo largo de la curva entre el

inicio de la curva en espiral y el inicio de la nueva curva circular. A = Parámetro geométrico de la Clotoide para equilibrar la aceleración transversal no compensada

por el peralte. Para asegurarse que la curva de transición y la curva circular resulte fácilmente perceptible por

el conductor, verificar: A>= R/3 y A<R R = Radio de la curva circular (m) V = Velocidad directriz (Km/h) J = Variación de aceleración transversal no compensada en la unidad de tiempo (0.4 – 0.7 m/s3) (Ver Tabla 402.06) P = Peralte en porcentaje (%), no en decimales

Nota 1: En caso A>R, se deberá diseñar con un mayor valor de “J”. Nota 2: En caso A<R/3, se debe analizar una posible disminución del peralte de la curva ó disminuir el Radio.

)P.R

V(

J*.

R.VAmin 271

65646

2


Elementos geométricos de una espiral de transición:

Datos para replanteo de la transición en espiral:

Kilometrajes: Km TE = Km PI – Ts Km EC = Km TE + Le Km CE = Km EC + Lc Km ET = Km CE + Le

eSenRXK

eCosRYP

ec

eVerificarR

Lee

LeY

LeX

R

Le

.

)1.(

2

2:

.

90

...)6894720756001320423

.(

...)76204800685440936021610

1.(

2

9753

108642

Donde:

X = Coordenada X del fin de la Espiral

Y = Coordenada Y del fin de la Espiral

= Angulo en decimales

e = Angulo central de la espiral

c = Angulo central en la nueva curva circular

= Angulo de deflexión de la curva circular

Le = Longitud de la espiral entrada = salida

R = Radio de la curva circular inicial

P = Retraqueo

K= Desplazamiento

TL = Tangente larga

TC= Tangente Corta

Ts = Tangente de la espiral

Es = Externa de la espiral

Donde:

i = Angulo en decimales

Xi = Coordenada X de cualquier punto de la espiral

Yi = Coordenada Y de cualquier punto de la espiral

Le = Longitud de la espiral entrada = salida

Li = Longitud parcial de la espiral hasta el

kilometraje buscado

Lc = Longitud de la nueva curva circular central

R = Radio de la curva circular inicial

Ci = Cuerda a medir desde el TE

i = Angulo a medir desde el alineamiento TE-PI

Ts = Tangente de la espiral

TE = Punto de inicio de la transición en espiral

ET = Punto final de la transición en espiral

EC = Punto de transición entre la Espiral y la Curva

circular nueva

CE = Punto de transición entre Curva circular

nueva y la Espiral

Xi

YiArctgi

YiXiCi

iiiiiLiYi

iiiiiLiXi

decimalesenLeR

Lii

)(

)6894720756001320423

.(

)76204800685440936021610

1.(

).(.2

22

9753

108642

2

)/(Cos

P)Cos.(R

Es

K)(Tang)PR(Ts

)e(Sen

YTC

))e(Tang

Y(XTL

2

21

2


Elementos de la curva circular reducida:

)c

Cos

.(REc

cSen.RCc

cTg.RTc

R..cLc

1

2

1

22

2

180

3) DISEÑO DE LA RASANTE

A) CRITERIOS GENERALES

Topografía

Velocidad directriz

Categoría de la carretera

Alineamiento Horizontal

Distancias de visibilidad

Seguridad

Drenaje

Costos de construcción por los cortes excesivos

Estética

Asegurar la visibilidad vertical en la mayor parte del recorrido.

Evitar curvas cóncavas en tramos en corte (cortes cerrados, inundación)

En zonas planas elevar la rasante 50 cm. encima de la cota máxima inundable por lluvias.

B) PENDIENTE

Ver Tabla 403.01

Mínima: 0.30%

En los tramos en corte: pendiente >= 0.5 %

Para altitudes mayores a 3000 msnm reducir cada pendiente indicada en el reglamento en 1% menos.

En lo posible compatibilizar las pendientes con la topografía del terreno.

Evaluar costos de movimiento de tierras y costos de operación de vehículos.

En vehículos ligeros, su rendimiento no se ve muy afectado hasta 7% de pendiente.

En vehículos pesados, su rendimiento se ve muy afectado en pendientes mayores a 3%.

C) DISEÑO DE CURVAS VERTICALES

El diseño de la curva vertical implica el cálculo de la longitud de la curva vertical proyectada en planta (L).

Usar fórmulas o ábacos, escogiendo la mayor de todas

Evitar dos curvas verticales convexas consecutivas (“rasante de lomo quebrado”)

Son necesarias cuando Dif. Algebraica de Pendientes (A) >= 1% (carreteras pavimentadas)

Son necesarias cuando Dif. Algebraica de Pendientes (A) >2 % (carreteras afirmadas)


C.1) CURVAS CONVEXAS

Ver Fig. 403.01: Longitud mínima de curva vertical con distancia de visibilidad de parada.

Ver Fig. 403.02: Longitud mínima de curva vertical con distancia de visibilidad de paso.

Por fórmulas: C.1.1) Considerando Dist. de Visibilidad de Parada (Dp)

<L

√ √

>=L √ √

Donde:

L = Long horizontal de la curva vertical convexa (m) Dp = Dist. Visibilidad de Parada (m) (***) A = Diferencia Algebraica de Pendientes (en %): A = (± p1%) – (± p2%) h1 = Altura del ojo del conductor sobre la rasante (1.07 m) h2 = Altura mínima de un objeto sobre la rasante (0.15 m)

*** Nota: Para determinar la Dist. de Visibilidad de Parada (Abaco Fig. 402.05) se deberá tener en cuenta

la pendiente más desfavorable (p1% ó p2%). El reglamento considera como pendiente más desfavorable la de mayor valor negativo. Sin embargo esto no debería ser así, ya que al considerar la pendiente negativa, los vehículos estarían saliendo de la curva y ya no necesitarían de Distancia de Visibilidad. Al contrario la Distancia de Visibilidad se necesita al momento de ingresar a la curva y estas pendientes son positivas para el caso de curvas convexas.

C.1.2) Considerando Dist. de Visibilidad de Adelantamiento (Da)

- Aplicar las mismas fórmulas anteriores, considerando el valor de Da en lugar de Dp. - Considerar valor h2 como la altura mínima de un vehículo sobre la rasante (1.30m)

Nota: Por lo general las curvas verticales diseñadas por Dist. de Visibilidad de Adelantamiento (Da) son muy largas y costosas, es por esto que se prohíbe adelantar a otro vehículo en curvas


verticales convexas. Los diseños generalmente se basan en la Dist. de Visibilidad de Parada solamente.

C.2) CURVAS CÓNCAVAS

- Se diseñan teniendo como situación más desfavorable la visibilidad nocturna. - Se tiene en cuenta la altura de faros delanteros y la inclinación de los rayos luminosos de

los mismos. - Solamente se diseñan con la Dist. de Visibilidad de Parada (Dp)

<L

( )

>=L – ( )

Donde:

L = Long horizontal de la curva vertical cóncava (m) Dp = Dist. Visibilidad de Parada (m) (***) A = Diferencia Algebraica de pendientes (% en valor absoluto) (Para el caso de curvas cóncavas, utilizar el valor absoluto de “A”) h = Altura de faros delanteros (0.61) T = Tangente de 1 (Inclinación de rayos luminosos)

(***) Nota: Para escoger la Dist. de Visibilidad de Parada (Abaco Fig. 402.05) se debe utilizar la pendiente

negativa más desfavorable


C3. REPLANTEO DE CURVAS VERTICALES

El replanteo de una curva vertical consiste en calcular las cotas de la rasante comprendidas entre el PCV y PTV de la curva vertical parabólica. Se recomienda replantear la curva para kilometrajes múltiplos de 10m.

Calcular los kilometrajes del PCV y PTV según las siguientes fórmulas: Km PCV = Km PIV – L/2 Km PTV = Km PIV + L/2

Calcular las cotas del PCV y PTV en función a la cota del PIV y las pendientes de entrada y salida dela curva. Para este caso de curva convexa se podría utilizar las siguientes expresiones: Cota PCV = Cota PIV - (p1%)*L/2 Cota PTV = Cota PIV - (p2%)*L/2

La representación matemática de una curva vertical convexa ó cóncava corresponde a un arco de parábola, definida por la siguiente ecuación:

Donde: Y = Desnivel vertical entre la cota PCV y la cota de la rasante, puede ser positivo ó negativo. A = Diferencia algebraica de pendientes (en %), (puede ser negativa o positiva) X = Distancia horizontal entre el kilometraje a replantear y el Km. del PCV. L = Longitud horizontal de la curva vertical (calculada con ábacos o fórmula) P1 = Pendiente de entrada (en % con su propio signo)

Nota 1: Esta ecuación considera el origen de coordenadas en el PCV Nota 2: El valor de Y también puede ser negativo

La cota para cada kilometraje de la rasante dentro de la curva vertical se calculará sumando a la cota del PCV el valor de Y calculado con la ecuación anterior.

Cota Rasante = Cota PCV + Y


El formato utilizado para el replanteo de las curvas verticales es el siguiente:

Kilometraje X Y Cota Rasante

PCV = ---- ----

. . .

PTV=

Se recomienda también calcular el punto de inflexión de la curva vertical (punto más alto ó punto más bajo de la curva, dependiendo si es una curva convexa o cóncava), el cual estará ubicado a una distancia horizontal “X” del PCV, según la siguiente expresión.

El kilometraje y la cota del Punto de inflexión se calcularán con las ecuaciones anteriores. Se recomienda que estos datos también figuren en los planos del Perfil para un mejor proceso constructivo. No todas las curvas verticales tienen punto de inflexión ya que dependerá de la pendiente de entrada y la pendiente de salida de la curva.


4) DISEÑO DE LAS SECCIONES TRANSVERSALES

A) ANCHO DE CALZADA

Ver Tabla 304.01: Ancho de calzada de dos carriles

Ancho 6 – 7.30 m

Ancho mínimo cada carril: 3 m

Carreteras calzadas separadas: Máximo 4 carriles por calzada.

Carreteras de calzada única: Máximo 1 carril por sentido

B) ANCHO DE BERMAS

Ver Tabla 304.02: Ancho de bermas

Zonas de estacionamiento temporal y zona de seguridad.

Ancho: entre 0.50 – 3.0 m

En tramos en tangente las bermas tendrán la inclinación de la calzada

En carreteras pavimentadas ubicadas a 3500 msnm o más se pavimentará como mínimo 1.5m de toda la berma a fin de proteger la estructura del pavimento.

En bermas <= 1.2m emplear pavimento igual a la calzada (por proceso constructivo).

En bermas pavimentadas se añadirá lateralmente 50 cm de ancho sin pavimentar, esto se conoce como “Sobreancho de Compactación” (SAC), el mismo que puede permitir la localización de las señales de tránsito y guardavías.

C) SOBRE ANCHO DE COMPACTACIÓN (SAC)

En bermas pavimentadas se añadirá lateralmente 50 cm de ancho sin pavimentar, esto se conoce como “Sobreancho de Compactación”, el mismo que permitirá un mejor confinamiento de la berma asfaltada y la colocación de señales de tránsito y guardavías.

D) BOMBEO DE CALZADA

Ver Tabla 304.03: Bombeos de Calzada

Drenaje pluvial

Valores: 2 – 4%

El agua de lluvia discurre en forma transversal respecto al eje de la vía.

En los tramos con pendientes longitudinales el agua discurrirá diagonalmente hacia los costados de la vía. Si este tramo no tuviera bombeo el agua discurrirá en forma paralela al eje de la vía, siendo muy peligrosa esta situación.

E) TRANSICIÓN DEL PERALTE/BOMBEO (Ltp)

Permite hacer un cambio gradual entre el bombeo de la calzada en tramo recto hasta el peralte máximo dentro de la curva. Este cambio se realiza a través de una longitud de transición mínima (Ltp), la cual empezará antes del PC y terminará después del PT.

Cuando el eje de giro del peralte coincide con el eje de la calzada, se aplica la siguiente fórmula para calcular la longitud de transición del peralte:


Donde: Ltp = Long. mínima de transición del peralte (Si la curva tiene transición en espiral , entonces Ltp = Longitud de la espiral) P = Peralte (en %) B = Bombeo (en %) Ac = Ancho de la calzada (m) ipmax = (1.8 - 0.01V) ….. V: Veloc. Directriz (Km/h)

Nota 1: Cuando el eje de giro del peralte no es el eje de la calzada, la expresión (Ac/2) deberá ser reemplazada por la distancia del eje de giro del peralte al borde de la calzada.

Cuando la curva circular tenga espirales transición, la longitud de desarrollo del peralte será igual a la longitud de la espiral.

La misma longitud de Transición del Peralte se debe utilizar para desarrollar el Sobreancho

Cuando NO existen curvas de transición en espiral, la longitud de transición del peralte (Ltp) se desarrollará una parte en tangente y otra parte en la curva. - Si P <= 4.5% Long. de desarrollo del peralte en tangente = 50% (Ltp) - Si P > 4.5% y P <= 7% Long. de desarrollo del peralte en tangente = 70% (Ltp) - Si P > 7% Long. de desarrollo del peralte en tangente = 80% (Ltp)

Verificar que la Longitud de la curva con peralte máximo sea >= Long. Curva/3

Por interpolación lineal simple se debe calcular los bombeos y peraltes netos para los kilometrajes de replanteo de obra. (cada 10 m. como mínimo)


F) TRANSICIÓN DEL SOBREANCHO

El sobreancho se repartirá en forma proporcional a lo largo de la longitud de transición del peralte, ó a lo largo de la Longitud de la espiral de transición (Le); el valor para cada kilometraje se calculará mediante la siguiente expresión:


Donde: Sa i = Sobreancho en el kilometraje “i” Sa = Sobreancho total de la curva L = Longitud de transición del peralte ó Long. de espiral L i = Longitud hasta el kilometraje “i”

El inicio de la longitud de transición del Sobreancho por lo general comienza mucho antes que el kilometraje del PC y termina después del PT; esto significa que todas las secciones transversales contenidas en estos tramos tendrán sobreanchos diferentes.

Si la curva de transición en espiral es mayor a 40 m, el inicio de la transición del sobreancho se iniciará 40 m antes del inicio de la curva circular. Si la curva de transición en espiral es menor a 40 m, el sobreancho se desarrollará a lo largo de esta longitud.

G) TALUDES DE CORTE Y RELLENO

Taludes en corte: Tabla 304.10

Taludes para terraplenes: Tabla 304.11

Realizar estudio geotécnico y de estabilidad de taludes a lo largo del proyecto.


H) CUNETAS

Ver Tabla 304.12: Inclinaciones máximas del talud interior de la cuneta

Su objetivo principal es evacuar los escurrimientos superficiales, protegiendo la estructura del pavimento.

Para diseñar la inclinación del talud interior de la cuneta: Tabla 304.12

Profundidad: - Regiones secas: 0.20 m (poco aplicable para el Perú por el Fenómeno del Niño) - Regiones lluviosas: 0.30 m - Regiones muy lluviosas: 0.50 m

Pendientes longitudinales de las cunetas: 0.2% (cunetas revestidas), 0.5% (cunetas sin revestir).

Las cunetas deben desaguar en cauces naturales u otras obras de arte como alcantarillas de alivio.

Las longitudes de tramos de la carretera con cunetas debe ser como máximo de 250m, debiendo diseñarse alcantarillas para desaguarlas.

I) PLAZOLETAS DE ESTACIONAMIENTO

Ver Tabla 304.14: Dimensiones y Frecuencias mínimas de plazoletas

Necesarias cuando ancho bermas < 2.4 m

Las dimensiones y frecuencia están en función a la orografía.

Dimensiones: Desde 2.5 x 25 m ó 3 x 30 m

Frecuencia: 800 a 2500 m, según la topografía

J) ZANJAS DE CORONACIÓN

Existe efecto erosivo en los taludes de corte por el agua de escorrentía.

Sección trapezoidal.

El borde superior del talud de corte la banqueta más cerca al eje de la carretera, distará como mínimo 2m. en forma horizontal del borde superior del talud de corte de la sección transversal.

El borde superior del talud de corte de la banqueta estará como mínimo 0.5m.encima del nivel del borde superior del talud de corte de la sección transversal.

La base de la sección trapezoidal será como mínimo: 0.5 m

La abertura total del canal será como mínimo: 1m.

K) BANQUETAS

Zonas de corte ó relleno con peligro de deslizamiento.

La pendiente longitudinal de las banquetas será la misma de la pendiente de la rasante, hasta un máximo de 3% de inclinación

La pendiente transversal de las banquetas será de 2%

Ancho mínimo: 1.5m

Altura promedio entre banquetas: 0.80m


RELACION DE ABACOS Fig. 302.02 Sección transversal típica a media ladera Fig. 304.04 Peralte en zona rural (Tipo 1 ó 2) Fig. 304.05 Peralte en zona rural (Tipo 3 ó 4) Fig. 304.06 Peralte en zonas con peligro de hielo Fig. 402.03 Sobreancho en transición con espirales Fig. 402.05 Distancia de visibilidad de parada Fig. 402.06 Distancia de visibilidad de paso o adelantamiento Fig. 402.07 Despeje lateral requerido por visibilidad de parada o adelantamiento Fig. 402.08 Gráfica del despeje lateral por distancia de visibilidad Fig. 402.10 Relación entre radios de curvas sucesivas sin tangente intermedia Fig. 402.10g Envolvente de visuales por visibilidad en curvas horizontales Fig. 403.01 Longitud mínima de curva vertical convexa – velocidad de parada Fig. 403.02 Longitud mínima de curva vertical convexa – velocidad de paso Fig. 403.03 Longitud mínima de curva vertical cóncava Fig. 403.04 Velocidad de camiones en pendiente (Efecto de la magnitud y longitud de la pendiente) Fig. 404.01g Elementos de alineamiento espacial Fig. 3.5.7.1 Detalle típico de corte y relleno a media ladera Fig. 4.1.3.4 Zanjas de coronación y recolección


RELACION DE TABLAS Tabla 104.01 Clasificación de la Red Vial Peruana y su relación con la velocidad de diseño Tabla 202.01 Datos básicos de los vehículos de diseño Tabla 402.02 Radios y peraltes máximos para diseño de carreteras Tabla 402.04 Valores de sobreancho para vehículos tipo C2 Tabla 402.05 Factores de reducción del sobreancho para calzadas mayores a 7m Tabla 402.01 Longitud de tramos en tangente Tabla 402.12 Relación entre radios consecutivos Tabla 402.06 Variación de la aceleración no compensada (Diseño de espirales) Tabla 402.08 Radios mínimos para prescindir de la curva de transición Tabla 402.07 Longitud mínima de curva de transición en espiral Tabla 403.01 Pendientes máximas para rasante en tangente (%) Tabla 304.01 Ancho de calzada de dos carriles Tabla 304.02 Ancho de bermas Tabla 304.03 Bombeos de calzada Tabla 304.04 Valores de peralte máximo Tabla 304.07 Radios mínimos de curvas circulares para usar peralte mínimo de2% Tabla 304.08 Valores de radio por encima de los cuales no es indispensable el peralte Tabla 304.10 Valores referenciales para taludes en corte (Relación H:V) Tabla 304.11 Taludes para terraplenes Tabla 304.12 Inclinaciones máximas del talud (V:H) interior de la cuneta) Tabla 304.09 Anchos de separador central Tabla 304.14 Dimensiones y frecuencias mínimas de plazoletas para estacionamiento

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